Proyecto basado en unaedificacion de mamposteria en muros, diseño de peralte efectivo, predimensionamientos de losas,vigas o trabes y columnas. analisis de areas tributarias.Descripción completa
Esta especificación para estructuras de mampostería (ACI 530.I-05/ASCE 6-05/TMS 602-05) se ha preparado como especificación maestra y forma parte de los requisitos establecidos en el reglame…Descripción completa
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UNIVERSIDAD LATINA DE AMERICA
Proyecto casa-habitación “Análisis de muros de carga” Estructuras de mampostería Alvaro Orozco Gutiérrez.
2010
INDICE. Pág. Plano de áreas tributarias---------------------tributarias------------------------------------------------------------------------------------------------- adjunto Datos generales de la construcción----------------------construcción----------------------------------------------------------------------------------- 2 Estratigrafía nominal de las losas---------------------losas------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Cargas por metro cuadrado en entrepiso y azotea (m2) ------------------------------ 4 Cargas actuantes sobre los muros---------------------------------muros---------------------------------------------------------------------------------- 7 Análisis por carga vertical---------------------vertical-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 Revisión por sismo---------------------sismo------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 Conclusión de análisis--------------------análisis-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------20 -----------20
Datos generales de la construcción. TIPO DE CONSTRUCCION: Casa-habitación NUMERO DE ENTREPISOS: Tres niveles: primera planta, segunda planta y azotea (con cuarto de servicio). GRUPOS DE CONSTANTES: 1(muro de tabique de 15 cm de espesor).
CLASIFICACION DEL TERRENO (I/II/II): Tipo 1 (articulo 170 pagina 62 reglamento de construcción para el Distrito Federal). CLASIFICACION DE LA CONSTRUCCION SEGÚN DESTINO(A/B/C): Grupo C ( articulo 139 pagina 55 reglamento de construcción para el Distrito Federal CLASIFICACION DE LA CONSTRUCCION SEGÚN ESTRUCTURA (1/2/3/4): Tipo 1
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COEFICIENTE SISMICO(Cs): Cs = 0.54 (zona C, tipo de terreno 1, coeficiente según tabla 3.1 página 10 normas y especificaciones para estudios proyectos
construcción e instalación, volumen 4 “seguridad estructural”).
FACTOR DE DUCTILIDAD (Q = 4/3/2/1.5/1): Q = 4 ( pagina 11 y 12, de normas complementarias de diseño por sismo, sección 5.1.b ) COEFICIENTE SISMICO REDUCIDO POR DUCTILIDAD: Q’= 0.27 ( tabla 7.1 página 14 normas y especificaciones para estudios, proyectos, construcción e instalaciones) AREA DE LOSA EN CADA NIVEL: Primera planta: 91.872 m 2 Segunda planta:82.060 m 2 Tercera planta:35.182 m 2 ALTURA LIBRE DE PRIMER ENTREPISO: h = 2.43 ALTURA LIBRE DE SEGUNDO ENTREPISO: h = 2.43 ALTURA LIBRE SE TERCER ENTREPISO: h = 2.43 TIPO DE CONFINAMIENTO EN MUROS: Confinados con castillo de concreto reforzado MATERIAL DEL MURO: Muros de tabique macizo recocido ESPESOR NOMINAL DE LOS MUROS: e = 15 cm TIPO DE MORTERO A EMPLEAR EN LAS JUNTAS: Mortero tipo II (clasificación según tabla 2.2 página 12 normas complementarias para diseño y construcción de estructuras de mampostería). ESPESOR NOMINAL DE LA SEGUNDA Y TERCERA LOZA: H = 10 cm ESPESOR NOMINAL DE LA PRIMERA LOZA: H = 12 cm
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ESTRATIGRAFIA NOMINAL DE LAS LOSAS
ESTRATIGAFIA DE AZOTEA
ESTRATIGRAFIA DE PRIMER ENTREPISO
CARGAS POR METRO CUADRADO EN ENTREPISO Y AZOTEA (M 2).
NIVEL DE AZOTEA:
IMPERMEABILIZANTE PARA AZOTEA --------------------------------------------- = 2.00 kg/m2 LADRILLO DE BARRO COCIDO -------------------------0.02 x 1.00 x 1.00 x 1500 = 30.00kg/m2 FIRME (cemento – arena) -----------------------------0.02 x 1.00 x 1.00 x 2000 = 40.00kg/m2 RELLENO DE TEPETATE ---------------------------------0.04 x 1.00 x 1.00 x 1100 = 44.00kg/m2 LOSA DE CONCRETO REFORZADO -------------------0.10 x 1.00 x 1.00 x 2400 = 24 0.00kg/m2
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APLANADO DE YESO ------------------------------------0.02 x 1.00 x 1.00 x 1500 = 30.00kg/m2 --------------------CARGA MUERTA: ----------------------------- C.M. = 386.00 kg/m2 CARGA VIVA PARA DISEÑO VERTICAL: ----- C.V. = 100.00kg/m2 --------------------CARGA DE SERVICIO: ------------------------- W.s. = 486.00kg/m2 CARGA VIVA PARA DISEÑO POR SISMO: --- C.Vs. = 70.00kg/m2
NIVEL DE ENTREPISO:
Duela de madera (1plg) -------------------------------------0.0254 x 1.00 x 800 = 20.32 kg/m2 FIRME (cemento – arena) -----------------------------0.03 x 1.00 x 1.00 x 2000 = 40.00kg/m2 RELLENO DE TEPETATE ---------------------------------0.03 x 1.00 x 1.00 x 1100 = 22.00kg/m2 LOSA DE CONCRETO REFORZADO -------------------0.12 x 1.00 x 1.00 x 2400 = 28 8.00kg/m2 APLANADO DE YESO ------------------------------------0.02 x 1.00 x 1.00 x 1500 = 30.00kg/m2 --------------------CARGA MUERTA: ----------------------------- C.M. = 400.32 kg/m2 CARGA VIVA PARA DISEÑO VERTICAL: ----- C.V. = 200.00kg/m2 --------------------CARGA DE SERVICIO: ------------------------- W.s. = 600.32kg/m2 CARGA VIVA PARA DISEÑO POR SISMO: --- C.Vs. = 90.00kg/m2 MUROS:
PESO DEL MURO, CON APLANADO DE YESO: --------------- 0.16 x 1.00 x 1 .00 x 1500 = 240.00kg/m2 PESO POR METRO LINEAL DEL MURO (ENTREPISO):-------- 240.00kg/m2 x 2.43 x 1.00 = 583.20kg/ml PESO POR METRO LINEAL DEL MURO (AZOTEA):------------ 240.00kg/m2 x 2.23 x 1.00 = 535.20kg/ml
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LONGITUD TOTAL DE MUROS EN PRIMERA PLANTA: ------------------------------------- = 53.16 ml LONGITUD TOTAL DE MUROS EN SEGUNDA PLANTA: ------------------------------------ = 49.15 ml LONGITUD TOTAL DE MUROS EN TERCERA PLANTA: -------------------------------------- = 25.20 ml
DISEÑO POR CARGA VERTICAL
CARGA TOTAL EN MUROS=PESO DE LA LOZA + PESO DE SEGUNDO* + PESO DE PRIMER +PESO MURO + PESO MURO DE PLANTA BAJA DE AZOTEA ENTREPISO ENTREPISO (T.P) (P.P+S.P)
SIMBOLOGIA (T.P)= tercera planta (S.P)=segunda planta (P.P)=primera planta * El segundo entrepiso se tomara construirá de tipo azotea ya que el cuarto de servicio es poco relativo para construir losa de tipo entrepiso CARGA PROMEDIO POR UNIDAD DE AREA DE CONSTRUCCION
= carga por m2 (kg/m2)
= carga total (kg/m2)
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= Área total de construcción (m2)
CARGAS ACTUANTES SOBRE LOS MUROS. Ejemplo 1 de cálculo:
B
1
A Datos: Muro 1 Longitud= 3.00 m Área tributaria= 2.25 m2 Peso de de losa= 600.32 kg/m 2 Peso del muro = 583.20 kg/ml Cálculos.
Datos: Muro 19 Longitud= 3.65 m Área tributaria1= 3.331 m 2 Área tributaria2= 5.90 m 2 Longitud de base mayor del área tributaria 2 = 4.95 m Peso de de losa= 486.00 kg/m 2 Peso del muro = 583.20 kg/ml
Cálculos.
Nota: el muro no está cargando la totalidad de la carga para lo cual se obtiene el valor parcial del area tributaria.
Carga recibida por el muro1 en la planta baja=carga actuante de la losa + carga actuante del muro
PROGRAMACION DE LO MUROS POR CARGAS ACTUANTES SOBRE LOS MUROS DE LA PRIMERA PLANTA: PRIMERA PLANTA
CARGA TOTAL ACTUANTE 3572.346 3801.738 1198.224 2999.418 3571.926 3718.212 4847.334
ANALISIS POR CARGA VERTICAL
CARGA VERTICAL ACTUANTE= CARGA TOTAL ACTUANTE (calculada en sección anterior). FACTOR REDUCTIVO= 0.60 (factores de resistencia sección 3.1.4 pagina 17 normas técnicas complementarias para diseño y construcción de estructuras de mampostería). FACTOR DE EXCENTRICIDAD= 0.60 en muros exteriores o colindantes y 0.70 en muros interiores (factores de reducción por los efectos de excentricidad y esbeltez sección 3.2.2.3 página 19 normas técnicas complementarias para diseño y construcción de estructuras de mampostería).
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RESISTENCIA DE LA MAPOSTERIA= 15kg/m2 (resistencia de diseño a compresión de la mampostería, fm*, para algunos tipos de piezas, sobre área bruta tabla 2.8 pagina 14, normas técnicas complementarias para diseño y construcción de estructuras de mampostería) RESISTENCIA A CARGA VERTICAL= (calcula con formula resistencia a compresión de muros confinados sección 5.3.1 página 30 normas complementarias pasra diseño y construcción de estructuras de mampostería). CARGA ACTUANTE CON FACTOR DE CARGA= CARGA ACTUANTE*1.40
PROGRAMACION DE ANALISIS POR CARGA VERTICAL PRIMERA PLANTA.
PROGRAMACION DE ANALISIS POR CARGA VERTICAL TERCERA PLANTA. TERCERA PLANTA
MURO
32 33 34 35 36
RESISTENCIA DE LA CARGA FACTOR FACTOR DE MAMP. VERTICAL REDUCTIVO EXCENTRICIDAD (fm*) ACTUANTE (FR) (FE) 3572.346 15.00 kg 0.60 0.60 kg/cm2 3801.738 0.60 0.60 15.00 1198.224 0.60 0.60 15.00 2999.418 0.60 0.60 15.00 3571.926 0.60 0.60 15.00 ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERIA
AREA DE APOYO DE LOS MUROS 5475.00 cm2 5475.00 1800.00 4425.00 4425.00
RESISTENCIA A CARGA VERTICAL (PR=FR*FE*(fm*)*At)
CARGA ACTUANTE CON FACTOR DE CARGA=1.40
29565.00 kg 29565.00 9720.00 23895.00 23895.00
5322.433 kg 5322.433 1677.514 4199.185 5000.696 Página 14
37 38
3718.212 4847.334
0.60 0.60
0.60 0.60
15.00 15.00
4425.00 6000.00
23895.00 32400.00
5205.497 6786.268
REVISION POR SISMO.
La elección de analizar la planta baja se tomo debido a que la longitud de los muros de carga en planta baja es menor que en planta media (segunda planta) además existe una longitud considerable de muros colindantes. La elección solo se realizo entre estos dos debido a que la azotea solo cuenta con un cuarto de servicio cálculo que no sería representativo del proyecto
DISEÑO POR CARGA DE SISMO.
CARGA TOTAL EN MUROS=PESO DE LA LOZA + PESO DE SEGUNDO + PESO DE PRIMER +PESO MURO + PE SO MURO DE PLANTA BAJA DE AZOTEA ENTREPISO ENTREPISO (T.P) (P.P+S.P)
METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO SISMICO. Consideraciones que se deben tener para el análisis.
Más del 75% de las cargas verticales están soportadas por muros ligados por una losa monolítica. La distribución de los muros es simétrica con respecto a los ejes ortogonales principales. La relación longitud/base no excede de 2
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La relación altura/ancho mínimo de la base deberá de ser menor a 1.5 Coeficientes sísmicos Cs = 0.54 coeficiente sísmico Q’ = 0.27 sísmico reducido por ductilidad FUERZA CORTANTE BASAL EN CADA DIRECCION Vx = Vy = Q’* Ws
Conclusión: Como conclusión se determino que en el diseño por sismo, debido a que la casa se encuentra en una zona tipo B no cumplió con los requerimientos necesarios en el sentido Y de los muros. Aunque en el sentido de las X se cumplió con cierta ventaja y se cumplió con los requerimientos especificados en el reglamento por sismos del distrito federal. Es necesario rediseñar la casa y reforzar el sentido de las Y. dada la materia no se conto con el cálculo de rigidez que otorgan las trabes por lo que es posible que con ayuda de estos elementos estructurales se rigidice la estructura y cumpla con lo requerido.
